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电力线上网:社区上网的新尝试
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http://www.chinatelecom.com.cn 2003年01月17日 高原 赛迪网
在社区中建立局域网,并将其与因特网相连,使社区中的每一个用户都可以享受网络世界给我们带来的方便、快捷,这已经是一种趋势,也是数字化生活的必然。
目前上网的方式很多,如:ISDN、ADSL、宽带网等,虽然这些用户都可以自由地进行选择,但ISDN和ADSL只能够适用于单个或多个用户,而对于大范围的社区来说是不适合的。宽带网目前已经在小区中推广,它的优点很多,但却需要较大的资金支持,投入也较大。为了开拓另外的资源,福建省电力试验研究院的工程技术人员研制成功了“10Mbps调整电力调制解调器”,从而开发了一种新的上网方式——电力线上网。
1.使用电力线如何上网? 您可以想像:在家里只要使用一台电脑、一个电力调制解调器和一个最普通的电源插座,而不再需要任何网络线或电话线,就可以点击浏览器上网遨游,而且上网的速度可以和一般的“宽带”媲美,那该有多方便啊。这就是电力线上网所带给我们的。电力线上网是一种全新的“宽带”上网方式,它实际上是利用目前已经建立的宽带骨干、城域网基础设施,使用特殊的转换设备,将因特网运营商提供的宽带网络中的信息信号接入小区的局端电力线上,此时用户的电脑只要通过高速电力调制解调器(俗称“电力猫”),连接到室内220伏交流电源插座上即可实现上网。其实,使用电力线传输数据的技术早已实现。在70、80年代我国通过电线进行电话通信的技术已经基本成熟,目前普遍使用的自动抄表技术也是利用了电力线来进行数据传送的。这些技术的实现为通过电力线连接互联网奠定了基础,也就是说,既然通过电力线可以打电话和传送数据,当然也可以通过它来上网了。
通过电力线上网,实际上解决的是最后一公里的问题,它同宽带网一样,还是依靠通信骨干网来支撑的。但它与宽带网络相比,最大的优点则在于:对目前所使用的电网不需重新进行改造,每一栋居民楼仅需要一个转换装置(局域端设备),将宽带网的信息注入到电力线,然后每个用户只要使用上网所需的“电力猫”设备就行了,这样,住在该楼中的所有居民,就可以通过调制解调器上网了。
那么,对每一个家庭来说,除了要求有一个“电力猫”以外,还需要什么呢?实际上对计算机没有什么特殊的要求,只要计算机上有USB接口,便可以实现即插即用,也不需要更换插座,这对于现在所使用的计算机来说是不成问题的。
2.电力线上网有那些优点? 使用电力线方式上网与其他方式相比到底有那些优点呢?首先,最大的优点就是成本低、施工方便、一线两用且价格低廉、延伸方便;其次,在电力线上进行数据传输其速率要高的多,根据不同的频率可达每秒3兆比特到10兆比特,与光纤大致相同,比ISDN要快30多倍,是普通56K调制解调器的180倍;第三,它克服了宽带上网只能局限在某个点上网的局限性,您可以在家中的多个点上网,从而实现了家中的移动上网,同时还可以解决家里两台以上终端上网的问题;第四,由于电力线遍布整幢居民楼,因此可以省去楼间的所有布线,只要想上网,仅需购买一只“电力猫”即可;最后,由于一个民用220V线路变压器的覆盖范围是一定的,所以在同一条电力线上不会发生因用户太多而降低效率的现象。当然,这种上网方式也存在明显的缺点:噪声大、安全性低。出现这种情况的主要原因在于,电力系统的基础设施并不具备提供高质量数据传输服务的功能,而且,由于家庭电器产生的电磁波会对通信产生干扰,所以使用电力线进行通信时经常会发生一些不可预知的错误,不过这些问题已经在努力解决之中。
另外,由于电力线进行上网服务是一种“共享带宽”(shared bandwidth)技术,所以用户上网时的速度,会取决于当时有多少用户上网。
这里需要注意,使用电力线进行传输,与以往所讲电话线或网线的传输距离概念不同的是:它是以面积而不是以距离来进行测算的,这是由于电网是树状结构,它没有距离的概念所造成的。一般来说,对于一个局域终端设备来讲,正常的传输面积是六百平方米。
3.关键技术 电力线上网的关键技术是PLC传输技术,它是专门为提供端到端接入而设计的。该项技术涉及的内容贯穿了从家用电源插座和最终用户终端到电信网络入口点的整个过程。
PLC技术包括的主要内容有:
·电力线网络单元(PNU):它主要负责控制电力线网络,并完成单元配电网集成话务的任务,同时还通过适当的电信干线接口,将话务传至馈电网络。
·电源线网络终端(PNT):它是为终端用户PC或其它用户提供的接口。
·偶合设备(CouplingUnit):它是用以将信号传入线路并过滤噪音,使PC可以直接在网上运行。
·正交频分多路复用技术(Orthogonal Frequency Division
Multiplexing OFDM技术):它可以提高电力线网络传输质量,提供高带宽并且保证带宽传输效率,其纠错技术可以确保可靠的数据传输。配电网是一种共享介质,所有与之相连的用户都共享同一“电缆”,在典型的城市配置中,一般一个变压器要与大约100到200个用户相连。在这种情况下,PLC系统能够在1Mbps的最佳传输速率下支持80个用户。
4.为家电智能化奠定基础 电力线上网技术的实现,其发展前景也十分广阔,它为今后家用电器的智能化奠定了基础。在不远的将来,我们所有的家用电器、家庭防盗系统都可以通过网络或电话进行遥控、检测,身在远方的您就可以打开或关闭家用电器、防盗系统,了解它们的使用情况,调整它们的工作状态等。由于电力线具有无所不在,任何家用电器以及任何驱动装置都必须依赖电源的特点,也使得该项技术进一步为智能大厦和家庭自动化环境的实现闯出了一条道路。
目前,福建省电力通讯研究所已经研制开发出了将调制解调器应用到空调、VCD机等家电中的样品,相信不久的将来,我们就会看到通过网络可以遥控空调和VCD机的调制解调器面市。
今后,随着电力线传输数据技术的发展以及高速上网的普及,可以预言在未来不长的时间内将实现电线、无线和电话线三种技术的合而为一,从而轻松地将计算机、各种电子装置、安全系统和家电,通过高速网络串连起来,组成家庭网络。现在,我国的用电用户已超过10亿,远远超出了电话用户的3亿,再加之电力线上网节省了铺设光纤所花费的人力和物力,因此,电力线上网技术的发展前景是光明的。
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